Tutorial: Configurar a rede kubenet no Serviço de Kubernetes do Azure (AKS) usando o Ansible

Artigo
06/08/2023

Importante

O Ansible 2.8 (ou posterior) é necessário para executar os guias estratégicos de exemplo deste artigo.

O AKS (Serviço de Kubernetes do Azure) simplifica a implantação de um cluster do Kubernetes gerenciado no Azure. O AKS reduz a complexidade e a sobrecarga operacional de gerenciar o Kubernetes passando grande parte dessa responsabilidade para o Azure. Como um serviço Kubernetes hospedado, o Azure lida com as tarefas críticas para você, como o monitoramento da integridade e a manutenção. Os mestres de Kubernetes são gerenciados pelo Azure. Você só gerencia e mantém os nós de agente. Como um serviço do Kubernetes gerenciado, o AKS é gratuito: você paga apenas pelos nós de agentes dentro dos clusters, não pelos mestres.

Com o AKS, você pode implantar um cluster que usa os modelos de rede a seguir:

Rede Kubenet – os recursos de rede normalmente são criados e configurados à medida que o cluster AKS é implantado.
Rede da CNI (Interface de Rede de Contêiner) do Azure – o cluster do AKS está conectado a recursos e configurações de rede virtual existentes.

Para saber mais sobre o sistema de rede para seus aplicativos no AKS, confira Conceitos de rede para aplicativos no AKS.

Neste artigo, você aprenderá como:

Criar um cluster AKS
Configurar a rede kubenet do Azure

Pré-requisitos

Assinatura do Azure: caso você não tenha uma assinatura do Azure, crie uma conta gratuita antes de começar.

Entidade de serviço do Azure: crie uma entidade de serviço anotando os seguintes valores: appId, displayName, password e tenant.

Instalar o Ansible: escolha uma das seguintes opções:
- Instalar e configurar o Ansible em uma máquina virtual do Linux
- Configurar o Azure Cloud Shell e, se você não tiver acesso a uma máquina virtual do Linux, criar uma máquina virtual com o Ansible.

Criar a rede virtual e a sub-rede

O código do guia estratégico nesta seção cria os seguintes recursos do Azure:

Rede virtual
Uma sub-rede dentro da rede virtual

Salve o guia estratégico a seguir como vnet.yml:

- name: Create vnet
  azure_rm_virtualnetwork:
      resource_group: "{{ resource_group }}"
      name: "{{ name }}"
      address_prefixes_cidr:
          - 10.0.0.0/8

- name: Create subnet
  azure_rm_subnet:
      resource_group: "{{ resource_group }}"
      name: "{{ name }}"
      address_prefix_cidr: 10.240.0.0/16
      virtual_network_name: "{{ name }}"
  register: subnet

Criar um cluster do AKS na rede virtual

O código do guia estratégico nesta seção cria um cluster do AKS dentro da rede virtual.

Salve o guia estratégico a seguir como aks.yml:

- name: List supported kubernetes version from Azure
  azure_rm_aks_version:
      location: "{{ location }}"
  register: versions

- name: Create AKS cluster with vnet
  azure_rm_aks:
      resource_group: "{{ resource_group }}"
      name: "{{ name }}"
      dns_prefix: "{{ name }}"
      kubernetes_version: "{{ versions.azure_aks_versions[-1] }}"
      agent_pool_profiles:
        - count: 3
          name: nodepool1
          vm_size: Standard_D2_v2
          vnet_subnet_id: "{{ vnet_subnet_id }}"
      linux_profile:
          admin_username: azureuser
          ssh_key: "{{ lookup('file', '~/.ssh/id_rsa.pub') }}"
      service_principal:
          client_id: "{{ lookup('ini', 'client_id section=default file=~/.azure/credentials') }}"
          client_secret: "{{ lookup('ini', 'secret section=default file=~/.azure/credentials') }}"
      network_profile:
          network_plugin: kubenet
          pod_cidr: 192.168.0.0/16
          docker_bridge_cidr: 172.17.0.1/16
          dns_service_ip: 10.0.0.10
          service_cidr: 10.0.0.0/16
  register: aks

Há algumas observações importantes a serem consideradas ao trabalhar com o guia estratégico de exemplo:

Use o módulo azure_rm_aks_version para encontrar a versão com suporte.
O vnet_subnet_id é a sub-rede criada na seção anterior.
O network_profile define as propriedades do plug-in da rede kubenet.
O service_cidr é usado para atribuir serviços internos a um endereço IP no cluster do AKS. Esse intervalo de endereços IP deve ser um espaço de endereço que não é usado fora dos clusters AKS. No entanto, você pode reutilizar o mesmo CIDR de serviço para vários clusters AKS.
O endereço dns_service_ip deve ser o endereço ".10" de seu intervalo de endereço IP do serviço.
O pod_cidr deve ser um espaço de endereço grande que não esteja em uso em outro lugar no ambiente de rede. Esse intervalo de endereços deve ser grande o suficiente para acomodar o número de nós que você espera ampliar. Não será possível alterar esse intervalo de endereços depois que o cluster for implantado. Como acontece com o CIDR do serviço, esse intervalo de IP não deve existir fora do cluster AKS, mas pode ser reutilizado com segurança em clusters.
O intervalo de endereços IP do pod é usado para atribuir um espaço de endereço /24 a cada nó no cluster. No exemplo a seguir, o pod_cidr de 192.168.0.0/16 atribui o primeiro nó 192.168.0.0/24, o segundo nó 192.168.1.0/24 e o terceiro nó 192.168.2.0/24.
À medida que o cluster é dimensionado ou atualizado, o Azure continua atribuindo um intervalo de endereços IP do pod a cada novo nó.
O guia estratégico carrega ssh_key a partir de ~/.ssh/id_rsa.pub. Se for modificá-lo, use o formato de linha única, começando com "ssh-rsa" (sem as aspas).
Os valores client_id e client_secret são carregados de ~/.azure/credentials, que é o arquivo de credencial padrão. Você pode definir esses valores para sua entidade de serviço ou carregar esses valores a partir de variáveis de ambiente:
```
client_id: "{{ lookup('env', 'AZURE_CLIENT_ID') }}"
client_secret: "{{ lookup('env', 'AZURE_SECRET') }}"
```

Associar os recursos de rede

Quando você cria um cluster do AKS, um grupo de segurança de rede e uma tabela de rotas são criados. Esses recursos são gerenciados pelo AKS e atualizados quando você cria e expõe serviços. Associe o grupo de segurança de rede e a tabela de rotas à sua sub-rede de rede virtual da seguinte maneira.

Salve o guia estratégico a seguir como associate.yml.

- name: Get route table
  azure_rm_routetable_facts:
      resource_group: "{{ node_resource_group }}"
  register: routetable

- name: Get network security group
  azure_rm_securitygroup_facts:
      resource_group: "{{ node_resource_group }}"
  register: nsg

- name: Parse subnet id
  set_fact:
      subnet_name: "{{ vnet_subnet_id | regex_search(subnet_regex, '\\1') }}"
      subnet_rg: "{{ vnet_subnet_id | regex_search(rg_regex, '\\1') }}"
      subnet_vn: "{{ vnet_subnet_id | regex_search(vn_regex, '\\1') }}"
  vars:
      subnet_regex: '/subnets/(.+)'
      rg_regex: '/resourceGroups/(.+?)/'
      vn_regex: '/virtualNetworks/(.+?)/'

- name: Associate network resources with the node subnet
  azure_rm_subnet:
      name: "{{ subnet_name[0] }}"
      resource_group: "{{  subnet_rg[0] }}"
      virtual_network_name: "{{ subnet_vn[0] }}"
      security_group: "{{ nsg.ansible_facts.azure_securitygroups[0].id }}"
      route_table: "{{ routetable.route_tables[0].id }}"

Há algumas observações importantes a serem consideradas ao trabalhar com o guia estratégico de exemplo:

O node_resource_group é o nome do grupo de recursos no qual os nós do AKS são criados.
O vnet_subnet_id é a sub-rede criada na seção anterior.

Executar o guia estratégico de exemplo

Esta seção lista o guia estratégico de exemplo completo que chama as tarefas criadas neste artigo.

Salve o guia estratégico a seguir como aks-kubenet.yml:

---
- hosts: localhost
  vars:
      resource_group: aksansibletest
      name: aksansibletest
      location: eastus
  tasks:
     - name: Ensure resource group exist
       azure_rm_resourcegroup:
           name: "{{ resource_group }}"
           location: "{{ location }}"

     - name: Create vnet
       include_tasks: vnet.yml

     - name: Create AKS
       vars:
           vnet_subnet_id: "{{ subnet.state.id }}"
       include_tasks: aks.yml

     - name: Associate network resources with the node subnet
       vars:
           vnet_subnet_id: "{{ subnet.state.id }}"
           node_resource_group: "{{ aks.node_resource_group }}"
       include_tasks: associate.yml

     - name: Get details of the AKS
       azure_rm_aks_facts:
           name: "{{ name }}"
           resource_group: "{{ resource_group }}"
           show_kubeconfig: user
       register: output

     - name: Show AKS cluster detail
       debug:
           var: output.aks[0]

Na seção vars, faça as seguintes alterações:

Na chave resource_group, altere o valor aksansibletest para o nome do grupo de recursos.
Na chave name, altere o valor aksansibletest para o nome do AKS.
Na chave Location, altere o valor eastus para a localização do grupo de recursos.

Execute o guia estratégico completo usando o comando ansible-playbook:

ansible-playbook aks-kubenet.yml

A execução do guia estratégico mostra resultados semelhantes à seguinte saída:

PLAY [localhost] 

TASK [Gathering Facts] 
ok: [localhost]

TASK [Ensure resource group exist] 
ok: [localhost]

TASK [Create vnet] 
included: /home/devops/aks-kubenet/vnet.yml for localhost

TASK [Create vnet] 
ok: [localhost]

TASK [Create subnet] 
ok: [localhost]

TASK [Create AKS] 
included: /home/devops/aks-kubenet/aks.yml for localhost

TASK [List supported kubernetes version from Azure] 
 [WARNING]: Azure API profile latest does not define an entry for
ContainerServiceClient

ok: [localhost]

TASK [Create AKS cluster with vnet] 
changed: [localhost]

TASK [Associate network resources with the node subnet] 
included: /home/devops/aks-kubenet/associate.yml for localhost

TASK [Get route table] 
ok: [localhost]

TASK [Get network security group] 
ok: [localhost]

TASK [Parse subnet id] 
ok: [localhost]

TASK [Associate network resources with the node subnet] 
changed: [localhost]

TASK [Get details of the AKS] 
ok: [localhost]

TASK [Show AKS cluster detail] 
ok: [localhost] => {
    "output.aks[0]": {
        "id": /subscriptions/BBBBBBBB-BBBB-BBBB-BBBB-BBBBBBBBBBBB/resourcegroups/aksansibletest/providers/Microsoft.ContainerService/managedClusters/aksansibletest",
        "kube_config": "apiVersion: ...",
        "location": "eastus",
        "name": "aksansibletest",
        "properties": {
            "agentPoolProfiles": [
                {
                    "count": 3,
                    "maxPods": 110,
                    "name": "nodepool1",
                    "osDiskSizeGB": 100,
                    "osType": "Linux",
                    "storageProfile": "ManagedDisks",
                    "vmSize": "Standard_D2_v2",
                    "vnetSubnetID": "/subscriptions/BBBBBBBB-BBBB-BBBB-BBBB-BBBBBBBBBBBB/resourceGroups/aksansibletest/providers/Microsoft.Network/virtualNetworks/aksansibletest/subnets/aksansibletest"
                }
            ],
            "dnsPrefix": "aksansibletest",
            "enableRBAC": false,
            "fqdn": "aksansibletest-cda2b56c.hcp.eastus.azmk8s.io",
            "kubernetesVersion": "1.12.6",
            "linuxProfile": {
                "adminUsername": "azureuser",
                "ssh": {
                    "publicKeys": [
                        {
                            "keyData": "ssh-rsa ..."
                        }
                    ]
                }
            },
            "networkProfile": {
                "dnsServiceIP": "10.0.0.10",
                "dockerBridgeCidr": "172.17.0.1/16",
                "networkPlugin": "kubenet",
                "podCidr": "192.168.0.0/16",
                "serviceCidr": "10.0.0.0/16"
            },
            "nodeResourceGroup": "MC_aksansibletest_pcaksansibletest_eastus",
            "provisioningState": "Succeeded",
            "servicePrincipalProfile": {
                "clientId": "AAAAAAAA-AAAA-AAAA-AAAA-AAAAAAAAAAAA"
            }
        },
        "type": "Microsoft.ContainerService/ManagedClusters"
    }
}

PLAY RECAP 
localhost                  : ok=15   changed=2    unreachable=0    failed=0    skipped=0    rescued=0    ignored=0

Limpar os recursos

Salve o código a seguir como delete_rg.yml.

---
- hosts: localhost
  tasks:
    - name: Deleting resource group - "{{ name }}"
      azure_rm_resourcegroup:
        name: "{{ name }}"
        state: absent
      register: rg
    - debug:
        var: rg

Execute o guia estratégico usando o comando ansible-playbook. Substitua o espaço reservado pelo nome do grupo de recursos a ser excluído. Todos os recursos dentro do grupo de recursos serão excluídos.
```
ansible-playbook delete_rg.yml --extra-vars "name=<resource_group>"
```
Pontos principais:
- Devido à variável register e à seção debug do guia estratégico, os resultados são exibidos quando o comando é concluído.

Execute az group delete para excluir o grupo de recursos. Todos os recursos dentro do grupo de recursos serão excluídos.
```
az group delete --name <resource_group>
```
Verifique se o grupo de recursos foi excluído usando az group show.
```
az group show --name <resource_group>
```

Execute Remove-AzResourceGroup para excluir o grupo de recursos. Todos os recursos dentro do grupo de recursos serão excluídos.
```
Remove-AzResourceGroup -Name <resource_group>
```
Verifique se o grupo de recursos foi excluído usando Get-AzResourceGroup.
```
Get-AzResourceGroup -Name <resource_group>
```

Próximas etapas

Tutorial – Configurar a Rede da CNI (Interface de Rede de Contêiner) do Azure no AKS usando o Ansible

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